plasma-金屬粒子散射-comsol

1、COMSOL小MUUIPHYSICSsX仿真周報plasma-金屬粒子散射作者姬應(yīng)科報告日期2017-9-169:05:58摘要模擬激光照射下的金屬納米粒子的散射。1全局定義作者姬應(yīng)科日期Sep14,20172:13:44PM全局設(shè)置名稱Plasma-金屬粒子散射.mph路徑E:simulationcomsolplasma-金屬粒子散射.mphCOMSOL版本COMSOL5.3(開發(fā)版本:223)使用的產(chǎn)品COMSOLMultiphysicsWaveOpticsModule1.1參數(shù)1參數(shù)名稱表達式值描述w1000nm1E-6m幾何模型寬度t_pml150nm1.5E-7m完美匹配層厚度h17

2、50nm7.5E-7m空氣腔咼h2250nm2.5E-7m底襯厚度n111空氣折射率n21.51.5底襯折射率wl500nm5E-7m激光波長phi00入射激光在介質(zhì)中的方位角thetapi/40.7854入射激光在空氣中與Z軸的夾角（入射角）theta2asin(n1/n2*sin(theta)0.49088rad激光在底襯中的折射角I1MW/m'21E6W/m2入射激光強度pI*w"2*cos(theta)7.0711E-7W端口激光能量132組件1分量設(shè)置單位制SI2.1定義2.1.1變量變量1選擇幾何實體層整個模型名稱表達式單位描述k1ewfd.kO*nlrad/m空

3、氣中的波矢kxkl*cos(phi)*sin(theta)rad/mx分量kykl*sin(phi)*sin(theta)rad/my分量kz-kl*cos(theta)rad/mZ分量k2ewfd.k0*n2rad/m底襯中的波矢k2z-k2*cos(theta2)rad/m底襯中波失的Z分量變量2選擇幾何實體層域選擇域1-17,20-24,26-37名稱表達式單位描述ewfd.Ex0ewfd.Ey0ewfd.Ez0變量3選擇幾何實體層邊界選擇邊界62,68名稱表達式單位描述EOy_sin(phi)*exp(i*(kx*x+ky*y)端口入射光EOxcos(phi)*exp(-i*(kx*x

4、+ky*y)變量4選擇幾何實體層整個模型名稱表達式單位描述nrelPoavnx*ewfd2.relPoavx+ny*ewfd2.relPoavy+nz*ewfd2.relPoavzW/m2相對時均功率流出（坡印廷矢量）S_scintop_surf(nrelPoav)/I散射截面S_absintop_vol(ewfd2.Qh)/I吸收截面S_extS_sc+S_abs消光截面2.1.2 組件耦合技術(shù)粒子內(nèi)部耦合耦合類型積分算子名稱intopl源選擇幾何實體層域選擇域25金屬表面耦合耦合類型積分算子名稱intop2源選擇幾何實體層邊界選擇邊界87-1122.1.3 選擇物理空間（包含粒子，空氣，底

5、襯）選擇類型Explicit選擇域18-19,25補集（完美匹配層）選擇類型Complement選擇域1-17,20-24,26-37金屬表面選擇類型Explicit選擇邊界87-1122.1.4 域?qū)傩酝昝榔ヅ鋵?標記pmll選擇幾何實體層域選擇域1-17,20-24,26-37選擇幾何描述值坐標名稱x,y,z類型笛卡爾縮放描述值坐標拉伸類型多項式設(shè)置描述值典型波長來自物理場接口物理場由磁波，頻域22.2幾何12.3材料2.3.1空氣空氣選擇幾何實體層域選擇域3-4,7-8,11-12,15-16,19-20,23-24,28-29,32-33,36-37材料參數(shù)名稱值單位折射率實部n11折

6、射率虛部01折射率設(shè)置DescriptionValue折射率實部n1,0,0,0,n1,0,0,0,n1折射率虛部0,0,0,0,0,0,0,0,02.3.2 底襯底襯選擇幾何實體層域選擇域1-2,5-6,9-10,13-14,17-18,21-22,26-27,30-31,34-35材料參數(shù)名稱值單位折射率實部n21名稱值單位折射率虛部01折射率設(shè)置DescriptionValue折射率實部n2,0,0,0,n2,0,0,0,n2折射率虛部0,0,0,0,0,0,0,0,02.3.3 Au(Johnson)Au(Johnson)選擇幾何實體層域選擇域25名稱值單位折射率實部n_interp(

7、ll/m*c_const/freq)1折射率虛部k_interp(ll/m*c_const/freq)12.3.4 端口1端口1選擇幾何實體層邊界選擇邊界68方程SETTINGSDescriptionValue端口名稱1DescriptionValue端口波激勵開端口輸入功率P模式相位0指定沉積功率關(guān)在內(nèi)部端口上激活狹縫條件關(guān)端口類型用戶定義輸入量電場傳播常數(shù)abs(kz)電模式場EOx,EOy,0變量端口2端口2選擇幾何實體層邊界選擇邊界62方程SETTINGSDescriptionValue端口名稱2端口波激勵關(guān)模式相位0在內(nèi)部端口上激活狹縫條件關(guān)端口類型用戶定義輸入量電場傳播常數(shù)abs(

8、kz)電模式場EOx,EOy,023變量周期性條件1周期性條件1選擇幾何實體層邊界選擇邊界60,63,129,132方程SETTINGSDescriptionValue周期性類型Floquet周期Floquet周期k矢量用戶定義Floquet周期k矢量，x分量kxFloquet周期k矢量，y分量kyFloquet周期k矢量，z分量0DescriptionValue將反作用力項應(yīng)用于所有物理場（對稱）約束方法單元變換為中間映射自動變量2.3.5 周期性條件2周期性條件2選擇幾何實體層邊界選擇邊界61,64,74,77方程SETTINGSDescriptionValue周期性類型Floquet周期

9、Floquet周期k矢量用戶定義Floquet周期k矢量，x分量kxFloquet周期k矢量，y分量kyFloquet周期k矢量，z分量0將反作用力項應(yīng)用于所有物理場（對稱）約束方法單元變換為中間映射自動金屬粒子設(shè)置描述值取大單兀尺寸20最小單元尺寸23.4最小單元尺寸關(guān)曲率因子0.6曲率因子關(guān)狹窄區(qū)域分辨率0.5狹窄區(qū)域分辨率關(guān)最大單元增長率1.5最大單元增長率關(guān)定制單元尺寸定制2.4.1底襯(size2)、冰底置設(shè)B-9Fli-11-isi_ii"HIVEH:選擇幾何實體層域選擇幾何geoml描述值取大單兀尺寸0.2*wl/n2最小單元尺寸23.4最小單元尺寸關(guān)曲率因子0.6曲率

10、因子關(guān)狹窄區(qū)域分辨率0.5描述值狹窄區(qū)域分辨率關(guān)最大單兀增長率1.5最大單兀增長率關(guān)定制單元尺寸定制2.4.2自由三角形網(wǎng)格1(ftri1)選擇幾何實體層邊界選擇邊界60-61,63-64選擇251S3ii.自由三角形網(wǎng)格12.4.3 自由四面體網(wǎng)格1(ftet1)幾何實體層域選擇域18-19,2531y自由四面體網(wǎng)格12.4.4 掃掠1(swe1)選擇幾何實體層域選擇域1-17,20-24,26-37i-Jsgg旻，ssa:Ky描述值I單元數(shù)82.5繪圖組2.5.1電場(ewfd)賽切面:電場模(V/m)theta=3.1416phi=3.1416Iambda0(l=0.5|jmxlO4N5theta=3.1416,phi=3